Op 200 miljoen lichtjaar afstand boert een actief zwart gat enorme bellen heet gas uit. Deze gasbellen veranderen tijdens het uitdijen in structuren die lijken op de rookstromen die vulkanen uitspuwen. Ze beslaan een gebied van duizenden lichtjaren groot; veel groter dan verwacht. Nu hebben astronomen voor het eerst de evolutie van deze bellen waargenomen.
Het boerende zwarte gat huist in het sterrenstelsel in het centrum van stelselgroep Nest200047. Het is een superzwaar monster dat een flinke maaltijd van omringend interstellair gas en stof aan het opslokken is.
Dit materiaal kolkt eerst als een hete massa om het zwarte gat heen, waarna het grootste gedeelte erin verdwijnt. Hierbij komt een enorme hoeveelheid energie vrij, waardoor een deel van de materie in krachtige stromen het heelal in wordt geblazen. Het zwarte gat versnelt deze deeltjesstromen tot nabij de lichtsnelheid. Daarbij zenden de stromen radiostraling uit die meetbaar is met telescopen op aarde en op satellieten.
Enorme gasbellen
De deeltjesstromen vormen enorme bellen en rookwolkachtige structuren die honderdduizenden lichtjaren ver reiken. Deze snel uitdijende gasbellen botsen met interstellaire gas- en stofwolken en andere materie die ze onderweg tegenkomen. Dit heeft veel invloed op de omgeving waar de gasbellen doorheen bewegen. Zo kunnen ze interstellaire wolken wegblazen en vervormen. Dit is waarschijnlijk van invloed op de snelheid waarmee sterren zich vormen.
Dankzij deze metingen konden astronomen voor het eerst volgen hoe de gasbellen die het zwarte gat uitboert uitdijen en vervormen. ‘Ze creëren spectaculaire paddenstoelvormige structuren, ringen en filamenten die vergelijkbaar zijn met die afkomstig van een krachtige vulkaanuitbarsting’, zegt Marisa Brienza van de Universiteit van Bologna.
Enorme invloed
Uit de waarnemingen blijkt dat de invloed die het zwarte gat op zijn omgeving heeft verder reikt dan gedacht. De bellen dijen uit tot ver voorbij de grenzen van het sterrenstelsel waarin het zwarte gat zich bevindt. Het actieve zwarte gat beïnvloedt zo een gebied dat tot honderd keer groter is dan zijn eigen sterrenstelsel.
‘De beelden die we van dit ongelooflijke stelsel hebben gemaakt, laten zien dat de invloed van een zwart gat op zijn omgeving verbluffend groot is’, zegt Timothy Shimwell van het Nederlands instituut voor radioastronomie ASTRON, die bij het onderzoek betrokken was. Het zwarte gat beïnvloedt niet alleen het gaststelsel, maar een enorme intergalactische omgeving die honderden andere sterrenstelsels kan bevatten.’ Dit versterkt het bestaande idee dat zwarte gaten de grootschalige structuur van het heelal kunnen beïnvloeden.
De waarnemingen die tot deze conclusies leiden, zijn gedaan met de Europese radiotelescoop Low Frequency Array (LOFAR) en de extended Roentgen Survey with an Imaging Telescope Array (eROSITA) in de ruimte. LOFAR bestaat uit duizenden radioantennes en is een van de grootste radiotelescopen ter wereld. Het centrale punt bevindt zich in Drenthe, tussen Exloo en Buinen.
